一种多自由度自动化物料转运机构的制作方法

1.本实用新型涉及链条加工领域，尤其涉及一种多自由度自动化物料转运机构。


背景技术：

2.在工业生产中，经常需要在不同工位之间转运物料或零部件。在产业升级过程中，自动化升级是必由之路，在不同工位之间自动化转运物料可以极大的提高生产效率，降低人工成本。但由于各个工位之间的位置及角度关系复杂，对物料转运机构的自由度提出较高的要求。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是提供一种多自由度自动化物料转运机构，可以多自由度的完成物料自动化转运，使用灵活性很好。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种多自由度自动化物料转运机构，包括置料单元和转运单元，所述的转运单元包括旋转座和持料件，所述的旋转座旋转活动设置，所述的持料件与旋转座旋转活动连接，所述旋转座的旋转中心与持料件的旋转中心相对垂直或倾斜设置；还包括驱动旋转座旋转的第一旋转驱动单元，及驱动持料件旋转的第二旋转驱动单元；所述的持料件至少具有两个位置状态，即取料工位和送料工位，取料工位下，所述的持料件与置料单元对应。
5.置料单元用于放置物料，转运单元用于将物料从置料单元转运至加工工位。通过第一转转驱动单元和第二旋转驱动单元可以实现持料件的多自由度运动，从而实现物料的多自由度转运，使用灵活性很好。
6.作为优选，所述的第一旋转驱动单元为电机。
7.作为优选，所述的第二旋转驱动单元为气缸、电缸或液压缸，所述的第二旋转驱动单元包括缸体和伸缩杆，所述伸缩杆的自由端与持料件连接，所述的旋转座、持料件和第二旋转驱动单元共同构成曲柄连杆滑块机构。四杆机构的运动稳定性很好。
8.作为优选，所述的持料件包括本体和夹持头，所述的夹持头采用电磁铁吸附模式、负压吸附模块或机械夹持模式。
9.作为优选，所述的置料单元包括置料台，所述的置料台上设有堆料单元和拣料单元，所述的堆料单元包括堆料筒，所述堆料筒的一侧设有取料区，所述的拣料单元用于将物料从堆料筒逐一分拣至取料区。
10.作为优选，拣料单元包括推板和推动单元，所述的堆料筒位于推动单元和取料区之间，所述堆料筒的下端设有取料通道，所述的推动单元驱动推板在取料通道内往复运动。
11.作为优选，所述的推动单元为气缸、电缸或液压缸。
附图说明
12.图1为链条的结构示意图；
13.图2为链条的装配示意图；
14.图3为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备的结构示意图；
15.图4为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备的俯视图；
16.图5为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中压装组件与机架的配合示意图；
17.图6为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中压装组件与输送组件的配合示意图；
18.图7为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中输送组件的结构示意图；
19.图8为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中压紧组件的结构示意图；
20.图9为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中链板压紧组件的结构示意图；其中所述的取料组件处于取料工位；
21.图10为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中链板压紧组件的结构示意图；其中所述的取料组件处于送料工位；
22.图11为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中转运单元的结构示意图；
23.图12为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中顶头组件的结构示意图；
24.图13为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中露头组件的结构示意图；
25.图14为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中垫圈压装组件的结构示意图；
26.图15为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中滚轮压装组件的结构示意图；
27.图16为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中滚轮压装组件另一视角的结构示意图；
28.图17为包括本实施例多自由度自动化物料转运机构的自动化装配设备中挡圈压装组件的结构示意图。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例
30.如图3和图4所示，一种自动化装配设备，包括机架7，所述的机架7上工作台，所述的工作台上设有装配通道71。
31.如图6和图7所示，所述的机架7上输送组件9，所述的输送组件9位于装配通道71下方。所述的输送组件9包括至少一个卡爪92，及驱动卡爪92沿装配通道71延伸方向往复运动的输送动力单元，本实施例附图中，以两个卡爪92形式为例说明。卡爪92用于与组合体配合，并带动组合体沿装配通道71运动，从而实现组合体在各个工位之间的转移。
32.如图6和图7所示，具体的，所述的输送组件9还包括至少两个夹持件93，夹持件93沿装配通道71的延伸方向分布，所述的卡爪92设置在夹持件93上。所述的输送动力单元包括第一动力单元91和第二动力单元94，所述的第一动力单元91驱动夹持件93同步相对于机架7沿装配通道71延伸方向运动。所述的第二动力单元94驱动卡爪92相对于夹持件93上下运动。
33.如图3和图4所示，还包括链板装配模块2、露头模块3、垫圈装配模块4、滚轮装配模块5和挡圈装配模块6，所述的链板装配模块2、露头模块3、垫圈装配模块4、滚轮装配模块5和挡圈装配模块6沿装配通道71的延伸方向依次分布。
34.其中，如图3、图9和图10所示，所述的链板装配模块2包括定位组件21和链板压装组件22。所述的定位组件21和链板压装组件22在工作台上左右相对设置，且所述的装配通道71位于定位组件21和链板压装组件22之间。
35.具体的，所述的定位组件21包括顶块和定位驱动件（图中未示出），所述的顶块朝向装配通道71设置，所述的定位驱动件驱动顶块相对于装配通道71运动。
36.如图9和图10所示，所述的链板压装组件22包括第一压装头222和第一驱动单元221，所述的第一压装头222朝向装配通道71设置，所述的第一驱动单元221驱动第一压装头222相对于装配通道71运动。
37.外链板装入时，第一压装头222用于夹持外链板，并在第一驱动单元221的驱动下向组合体运动，直至将外链板装入组合体的对应销轴。在此过程中，顶块向组合体运动，并与对应销轴接触，起到承载作用，为外链板的装入创造条件。
38.其中，如图3和图13所示，所述的露头模块3包括两个露头组件，两个所述的露头组件在工作台上左右相对设置，且所述的装配通道71位于两个露头组件之间。所述的露头组件包括模板31和第五驱动单元32，所述的模板31上设有露头凹模33，所述的露头凹模33朝向装配通道71设置，所述的第五驱动单元32驱动模板31相对于装配通道71运动。
39.露头操作时，两个模板31在第五驱动单元32的驱动下，同时向组合体运动，直至模板31与组合体接触，对应的销轴部分伸入露头凹模33内，完成露头操作。露头操作可以将外链板压装到位，保证销轴的伸出长度，为后续垫圈、滚轮和挡圈的装入创造条件。
40.其中，如图3和图14所示，所述的垫圈装配模块4包括两个垫圈压装组件，两个所述的垫圈压装组件在工作台上左右相对设置，且所述的装配通道71位于两个所述的垫圈压装组件之间。所述的垫圈压装组件包括第四压装头42和第四驱动单元41，所述的第四压装头42朝向装配通道71设置，所述的第四驱动单元41驱动第四压装头42相对于装配通道71运动。
41.垫圈安装时，两个第四压装头42分别夹持垫圈，并在第四驱动单元41的驱动下同时向组合体运动，直至将垫圈装入组合体的对应销轴。垫圈设置在滚轮与外链板之间，可以降低滚轮与外链板之间的摩擦，滚轮的转动更顺利。
42.其中，如图3、图15和图16所示，所述的滚轮装配模块5包括两个滚轮压装组件，两
个所述的滚轮压装组件在工作台上左右相对设置，且所述的装配通道71位于两个滚轮压装组件之间。所述的滚轮压装组件包括第三压装头52和第三驱动单元51，所述的第三压装头52朝向装配通道71设置，所述的第三驱动单元51驱动第三压装头52相对于装配通道71运动。
43.部分类型链条需要在外侧安装滚轮，起到导向和支撑作用。滚轮安装时，两个第三压装头52分别夹持滚轮，并在第三驱动单元51的驱动下同时向组合体运动，直至将滚轮装入组合体的对应销轴。滚轮设置在外链板和挡圈之间，挡圈对滚轮起到限位作用，同时保证滚轮的正常转动。
44.具体的，如图15和图16所示，所述的滚轮装配模块5还包括滚轮分拣组件53，所述的滚轮分拣组件53包括落料筒531，所述落料筒531内设有落料通道。所述的落料筒531上还设有检测单元534和顶出单元532，所述的检测单元534可以为光电检测模式。所述的检测单元534用于检测滚轮的正反向，若滚轮通过落料筒531时的朝向正确，顶出单元532不工作，若滚轮通过落料筒531时的朝向有误，则顶出单元532将滚轮从落料筒531顶出。优选的，落料筒531侧面设有顶出通道，并在落料筒531外设置收纳单元533，及连通顶出通道和收纳单元533的引导件。
45.其中，如图3和图17所示，所述的挡圈装配模块6包括两组挡圈压装组件，两组所述的挡圈压装组件在工作台上左右相对设置，且所述的装配通道71位于两组挡圈压装组件之间。所述的挡圈压装组件包括第二压装头62和第二驱动单元61，所述的第二压装头62朝向装配通道71设置，所述的第二驱动单元61驱动第二压装头62相对于装配通道71运动。
46.挡圈装入时，两个第二压装头62分别夹持挡圈，并在第二驱动单元61的驱动下同时向组合体运动，直至将挡圈装入组合体的对应销轴，并压紧外链板。
47.需要说明的是，如图14和图17所示，挡圈压装组件的结构与垫圈压装组件的结构基本相同，区别仅在于压装对象的不同，针对性的，在夹持头和顶头组件上有部分区别，图中未体现具体区别。
48.如图1和图2所示，在采用上述链条自动化装配设置进行链条自动化装配前，首先在两个内链节01之间设置单个外链板02，并通过销轴04连接成组合体1，但组合体1中的销轴04不进行铆头或装入挡圈06操作，其中每两个内链节01之间的外链板02均位于组合体1的同一侧。然后将组合体1装入装配通道71内，且组合体1与输送组件9对应。
49.装配过程中，输送组件9实现组合体1沿装配通道71的运动，并在各个装配工位之间转移，逐步完成外链板02装入、露头、垫圈05装入、滚轮03装入和挡圈06装入操作，完成链条的自动化装配。
50.与人工装配方式相比，上述自动化装配设备可以自动化完成链板和挡圈的装入和压紧，提高了生产效率，降低了生产成本。
51.如图12所示，进一步的，第一压装头222、第二压装头62、第三压装头52和第四压装头42分别设有顶头组件223，所述的顶头组件223包括压钉2231和导向钉2232，所述的压钉2231和导向钉2232同轴设置。所述的压钉2231内设有轴向滑孔，所述的导向钉2232插入滑孔内，并通过弹性件2233与压钉2231连接。常态下，所述的导向钉2232部分伸出压钉2231。
52.在装配过程中，顶头组件223起到临时夹持物料，并将物料压入销轴的作用。导向钉2232可以用于临时放置物料，而在与销轴接触后，在销轴的反作用力下逐步退回轴向滑
孔内。在导向钉2232退回压钉2231的过程中，套设在导向钉2232上的物料转移至销轴上，并最后通过压紧送入或压入，完成装配过程。
53.进一步的，还包括取料组件，所述的链板压装组件22、垫圈压装组件和挡圈压装组件分别对应有取料组件。
54.如图11-图13所示，具体的，所述的取料组件包括置料单元12和转运单元11。所述的转运单元11包括旋转座112和持料件113，所述的旋转座112与机架7旋转活动连接，所述的持料件113与旋转座112旋转活动连接，所述旋转座112的旋转中心相对于持料件113的旋转中心垂直或倾斜设置。
55.如图13所示，还包括驱动旋转座112旋转的第一旋转驱动单元114，及驱动持料件113旋转的第二旋转驱动单元。所述的第一旋转驱动单元114可以为设置在机架7上的电机。所述的第二旋转驱动单元111为气缸、电缸或液压缸，所述的第二旋转驱动单元111包括缸体和伸缩杆，所述伸缩杆的自由端与持料件113连接，所述的旋转座112、持料件113和第二旋转驱动单元111共同构成曲柄连杆滑块机构。
56.如图13所示，所述的持料件113包括本体1131和夹持头1132，所述的夹持头1132可以采用电磁铁吸附模式，也可以采用负压吸附模块，或者采用机械夹持模式。本实施例采用电磁铁吸附模式为例说明。
57.所述的置料单元12包括置料台，所述的置料台上设有堆料单元和拣料单元，所述的堆料单元包括堆料筒，所述堆料筒的一侧设有取料区，所述的拣料单元用于将物料从堆料筒逐一分拣至取料区。拣料单元包括推板和推动单元，所述的堆料筒位于推动单元和取料区之间，所述堆料筒的下端设有取料通道，所述的推动单元驱动推板在取料通道内往复运动，从而将取料从取料通道推送至取料区。其中，所述的推动单元为气缸、电缸或液压缸。
58.所述的持料件113至少具有两个位置状态，即取料工位和送料工位，取料工位下，所述的持料件113与置料单元12对应。转运单元11用于从置料单元12的取料区夹取物料，并转运至加工工位。通过旋转座112和持料件113的转动，物料可以多方向运动，从而转运至所需工位，使用灵活方便。如图9所示，所述的夹持件处于取料工位，如图10所示，所述的夹持件处于送料工位。
59.以与链板压装组件22对应的取料组件为例具体说明，转运单元11设置在链板压装组件22上方，置料单元12设置在转运单元11一侧。取料工位下，所述的持料件113从置料平台取物料；送料工位下，持料件113与链板压装组件22的第一压装头222对应，并将取料转移至第一压装头222上。
60.如图3、图5和图8所示，进一步的，还包括压紧组件8，所述的压紧组件8包括压紧驱动件81和至少一个压块82，所述的压块82位于装配通道71上方，所述的压紧驱动件81驱动压块82上下运动。
61.在进行装配时，压块82向组合体运动，压紧组合体，防止组合体相对于机架7运动，便于各个零部件的装入。在输送组件9转移组合体时，压块82向上运动，松开组合体，便于组合体运动。
62.具体的，如图3、图5和图8所示，所述的压块82呈长条形，并平行于装配通道71的延伸方向设置。压块82的长度可以设置成覆盖整个装配通道71，也可以选择性的与装配通道71部分对应。在本实施例中，将压块82设置成与垫圈装配模块4、滚轮装配模块5和挡圈装配
模块6对应。
63.具体的，所述的输送动力单元、第一驱动单元221、第二驱动单元61、第三驱动单元51和第四驱动单元41分别包括液压缸、电缸或气缸。
64.进一步的，还包括控制模块，所述的控制模块包括控制器，所述的控制器与输送动力单元、第一驱动单元221、第二驱动单元61、第三驱动单元51和第四驱动单元41分别电连接，并控制输送动力单元、第一驱动单元221、第二驱动单元61、第三驱动单元51和第四驱动单元41的工作状态。
65.一种链条装配工艺，采用如上所述的自动化装配设备；
66.至少包括以下步骤：
67.步骤一
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选取若干内链节01，通过外链板02和销轴04将内链节01依次连接成组合体1，所述的组合体1包括第一侧边和第二侧边；每相邻两个内链节01之间连接单个外链板02，且所述的外链板02均位于组合体1的第一侧边；此时，所述的销轴04与外链板02及内链节01处于未锁紧状态。
68.步骤二
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将组合体1放入自动化装配设备的装配通道71，并与输送组件9配合，且所述组合体1的第二侧边与链板压装组件22对应；
69.步骤三
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输送组件9工作，组合体1的一部分运动至链板装配工位；
70.与链板装配模块2对应的取料组件工作，将外链板02转运至链板装配模块2的第一压装头222上，并通过链板装配模块2在组合体1的第二侧边装入外链板02。
71.步骤四
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输送组件9工作，组合体1位于链板装配模块2的部分沿装配通道71运动至露头工位；露头模块3工作，完成露头操作。
72.步骤五
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输送组件9工作，组合体1位于露头工位的部分沿装配通道71运动至垫圈装配工位；
73.与垫圈装配模块4对应的取料组件工作，将垫圈05转运至垫圈装配模块4的第四压装头42上，并通过垫圈装配模块4将垫圈05装入销轴04。
74.步骤六
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输送组件9工作，组合体1位于垫圈装配工位的部分沿装配通道71运动至滚轮装配工位；
75.滚轮分拣组件53工作，将滚轮03转运至滚轮装配模块5的第三压装头52上，并通过滚轮装配模块5将滚轮03装入销轴04。
76.步骤七
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输送组件9工作，组合体1位于滚轮装配工位的部分沿装配通道71运动至挡圈装配工位；
77.与挡圈装配模块6对应的取料组件工作，将挡圈06转运至挡圈装配模块6的第二压装头62上，并通过挡圈装配模块6将挡圈06压入销轴04。
78.完成链条单个分段的装配。
79.总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。